Bài tập vật lý hạt nhân nguyên tử Dạng 1: cấu tạo hạt nhân-độ hụt khối- năng lượng liên kết-năng lượng liên kết riêng 1. Cho biết cấu tạo của hạt nhân nguyên tử 210 84 Po A 84p và 126n B.210p và 84n C84p và 210n D.84p và 136n 2 Biết số A-vô-ga-đrô là 6,02.10 23 hạt/mol và khối lượng mol của 27 13 Al là 27g/mol. Số prôtôn trong 0,27g 27 13 Al là: A.6,826.10 22 B. 8,826.10 22 C. 9,826.10 22 D. 7,826.10 22 3.Xác định khối lượng tính ra u của hạt nhân 7 3 i L A7,0567u B.6,9296u C,7,1235u D,6,6268u 4.Phạm vi tác dụng cua lực tương tác mạnh trong hạt nhân là: A. 10 -10 cm B.10 -8 cm C.10 -13 cm D. 10 -14 m 5. Biết khối lượng nguyên tử m He =4,003u; m 0 =15,999u; m c =12,001u.Tìm kết quả sai: A. Trong 1g khí CO 2 có 0,55.10 23 nguyên tử ô-xi B. Trong 1g khí Hê li có 1,5.10 23 nguyên tử hê li C. Trong 1g khí O 2 có 188.10 20 phân tử ô-xi D. Trong 1g khí CO 2 có 6,85.10 21 nguyên tử ô-xi 6. Hạt α có khối lượng 4,0015u. Cho m n =1,0087u, m p =1,0073u. Tính độ hụt khối của hạt nhân α A.0,0503u B.0,3505u C,0,0503u D. 0,0305u 7.Đơn vị đo khối lượng hạt nhân: A.kg B. u C.MeV/c 2 D.Tất cả A,B,C 8.Độ hụt khối của hạt nhân 2 1 D là 0,0024u. Cho m n =1,0087u, m p =1,0073u. Tính khối lượng hạt nhân 2 1 D A. 2,0236u B.2,23u C.3,1036u D. 2,0136u 9.Hạt nhân 4 2 He có độ hụt khối bằng 0,0304u 1uc 2 =931,5MeV. Năng lượng liên kết hạt nhân 4 2 He là A. 7,29MeV B. 28,317MeV C. 7,07MeV D. 5,29MeV 10.Năng lượng liên kết riêng của 20 10 Ne là 160,64 MeV. Xác định khối lượng của nguyên tử 20 10 Ne A16,71u B.18,92u C. 21,01u D.19,02u 11.Hạt α có khối lượng 4,0015u. Cho m n =1,0087u, m p =1,0073u 1uc 2 =931,5MeV. Năng lượng tối thiểu để tách hạt α thành các prôtôn và nơtrôn riêng biệt là: A.28,41MeV B. 28,91MeV C.26,91MeV D.26,95MeV 12.Cho khối lượng hạt nhân 12 6 C là m C =12,0000u;m n =1,0087u, m p =1,0073u 1uc 2 =931,5MeV; 23 6,02.10 A N = hạt/mol. Năng lượng tỏa ra khi các prôtôn và nơtrôn liên kết với nhau thành 1mol 12 6 C bằng: A.5,38.10 23 MeV B.5,08.10 25 MeV C.5,38.10 25 MeV D. 7,38.10 25 MeV 13. Cho phản ứng hạt nhân: 2 2 3 1 1 1 2 0 3,25D D He n MeV+ → + + Biết độ hụt khối của 2 1 D là ∆m D = 0,0024u ; ∆ He m = 0,0305u và 1u = 931MeV/c 2 . Năng lượng liên kết của hạt nhân 3 2 He là: A.77, 188MeV B.7,7188MeV C. 7,7188eV D. 771, 88MeV 14.Cho khối lượng m p = 1,00814u; m n = 1,00899u; m li7 = 7,01823u. Tính năng lượng liên kết riêng của hạt 7 3 Li A.13,10Mev B. 39,3Mev C.5,61Mev D.Đáp án khác 15. Tính năng lượng liên kết riêng của hạt nhân đơtêri 2 1 D , biết các khối lượng m D = 2,0136u; m P = 1,0073u; m n = 1,0087u và 1u = 931MeV/c 2 . A. 2,2344MeV B. 1,1172MeV C.4,1046 MeV D.3,2013MeV 16.Tính năng lượng liên kết riêng của 12 6 C . Biết khối lượng của nơtrôn là 939,6MeV/c 2 , của Prôtôn là 938,3MeV/c 2 , của e là 0,512MeV/c 2 . Khối lượng nghỉ của C12 là 12u ; 1u = 931,5MeV/c 2 . A.6,7MeV B.9,7MeV C.8,7MeV D.7,7MeV 1 Dạng II. Phóng xạ 17: Chất Rađon ( Rn 222 ) phân rã thành Pôlôni ( Po 218 ) với chu kì bán rã là 3,8 ngày. Mỗi khối lượng 20g chất phóng xạ này sau 7,6 ngày sẽ còn lại A. 10g. B. 5g C. 2,5g. D. 0,5g. 18: Chất phóng xạ C 14 6 có chu kì bán rã 5570 năm. Khối lượng C 14 6 có độ phóng xạ 5,0Ci bằng A. 1,09g B. 1,09mg. C. 10,9g. D. 10,9mg. 19: Thời gian bán rã của Sr 90 38 là T = 20 năm. Sau 80 năm, số phần trăm hạt nhân còn lại chưa phân rã A. 6,25% B. 12,5%. C. 25%. D. 50%. 20: Độ phóng xạ của 3mg Co 60 27 là 3,41Ci. Chu kì bán rã T của Co 60 27 là A. 32 năm. B. 15,6 năm. C. 8,4 năm. D. 5,24 năm 21: Một lượng chất phóng xạ sau 42 năm thì còn lại 1/8 khối lượng ban đầu của nó. Chu kì bán rã của chất phóng xạ đó là A. 5,25 năm. B. 14 năm C. 21 năm. D. 126 năm. 22: Một mẫu chất phóng xạ rađôn(Rn222) có khối lượng ban đầu là m 0 = 1mg. Sau 15,2 ngày, độ phóng xạ của mẫu giảm 93,75%. Chu kì bán rã của rađôn nhận giá trị nào sau đây ? A. 25 ngày. B. 3,8 ngày C. 1 ngày. D. 7,2 ngày. 23: Độ phóng xạ − β của một tượng gỗ bằng 0,8 lần độ phóng xạ của một khúc gỗ cùng khối lượng vừa mới chặt. Biết chu kì bán rã của C14 bằng 5600năm. Tuổi của tượng gỗ là A. 1200năm. B. 2000năm. C. 2500năm. D. 1803năm 24: Khi phân tích một mẫu gỗ, người ta xác định được rằng 87,5% số nguyên tử đồng vị phóng xạ C 14 6 đã bị phân rã thành các nguyên tử N 14 7 . Biết chu kì bán rã của C 14 6 là T = 5570 năm.Tuổi của mẫu gỗ này . A. 16714 năm B. 17000 năm. C. 16100 năm. D. 16714 ngày. 25: Pôlôni( Po 210 84 ) là chất phóng xạ, phát ra hạt α và biến thành hạt nhân Chì (Pb). Po có chu kì bán rã là 138 ngày. Ban đầu có 1kg chất phóng xạ trên. Hỏi sau bao lâu lượng chất trên bị phân rã 968,75g? A. 690 ngày B. 414 ngày. C. 690 giờ. D. 212 ngày. 26: Áp dụng phương pháp dùng đồng vị phóng xạ C 14 6 đề định tuổi của các cổ vật. Kết quả đo cho thấy độ phóng xạ của một tượng cổ bằng gỗ khối lượng m là 4Bq. Trong khi đó độ phóng xạ của một mẫu gỗ khối lượng 2m của một cây vừa mới được chặt là 10Bq. Lấy T = 5570 năm. Tuổi của tượng cổ này là A. 1794 năm B. 1794 ngày. C. 1700 năm. D. 1974 năm. 27: Số hạt α và β được phát ra trong phân rã phóng xạ X 200 90 ? Y 168 80 là A. 6 và 8. B. 8 và 8. C. 6 và 6. D. 8 và 6 28: Tại thời điểm t 1 độ phóng xạ của một mẫu chất là x, và ở thời điểm t 2 là y. Nếu chu kì bán rã của mẫu là T thì số hạt nhân phân rã trong khoảng thời gian t 2 – t 1 là A. x – y. B. (x-y)ln2/T. C. (x-y)T/ln2 D. xt 1 – yt 2 . 29: Radium C có chu kì phóng xạ là 20 phút. Một mẫu Radium C có khối lượng là 2g. Sau 1giờ 40 phút, lượng chất đã phân rã nhận giá trị nào sau đây ? A. 0,0625g. B. 1,9375g C. 1,250g. D. 1,9375kg. 30: Sau 2 giờ, độ phóng xạ của một khối chất giảm 4 lần, chu kì của chất phóng xạ đó nhận giá trị nào sau đây ? A. 2 giờ. B. 1,5 giờ. C. 3 giờ. D. 1 giờ 31: Chu kì bán rã của chất phóng xạ là 2,5 năm. Sau 1 năm tỉ số giữa số hạt nhân còn lại và số hạt nhân ban đầu là A. 0,4. B. 0,242. C. 0,758 D. 0,082. 32: Một đồng vị phóng xạ A lúc đầu có N 0 = 2,86.10 16 hạt nhân. Trong giờ đầu phát ra 2,29.10 15 tia phóng xạ. Chu kỳ bán rã của đồng vị A là A. 8 giờ. B. 8 giờ 30 phút. C. 8 giờ 15 phút. D. 8 giờ 18 phút 2 33: Côban( Co 60 27 ) có chu kì phóng xạ là 16/3 năm và biến thành Ni 60 28 ; khối lượng ban đầu của côban là1kg. Khối lượng côban đã phân rã sau 16 năm là A. 875g B. 125g. C. 500g. D. 1250g. 34: Chất phóng xạ Co 60 27 có chu kì bán rã T = 5,33 năm và khối lượng nguyên tử là 56,9u. Ban đầu có 500g chất Co60. Sau bao nhiêu năm thì khối lượng chất phóng xạ này còn lại là 100g ? A. 8,75 năm. B. 10,5 năm. C. 12,38 năm D. 15,24 năm. 35: Gọi t∆ là khoảng thời gian để số hạt nhân của một khối lượng chất phóng xạ giảm đi e lần( e là cơ số loga tự nhiên, lne = 1). Hỏi sau thời gian t = 0,51 t ∆ chất phóng xạ còn lại bao nhiêu phần trăm lượng phóng xạ ban đầu ? A. 40%. B. 30%. C. 50%. D. 60% 36: Đồng vị phóng xạ Cu 66 29 có thời gian bán rã T= 4,3 phút. Sau thời gian 12,9 phút độ phóng xạ của đồng vị này giảm đi là A. 85% . B. 87,5% C. 82,5%. D. 80%. 37: Tính số phân tử nitơ (N) có trong 1 gam khí nitơ. Biết khối lượng nguyên tử của nitơ là 13,999u. A. 43.10 21 . B. 215.10 20 C. 43.10 20 . D. 21.10 21 . 38: Trong nguồn phóng xạ P32 có 10 8 nguyên tử với chu kì bán rã T = 14ngày. 4 tuần lễ trước đó, số nguyên tử P32 trong nguồn đó là A. N 0 = 10 12 . B. N 0 = 4.10 8 C. N 0 = 2.10 8 . D. N 0 = 16.10 8 . 39: Một khối chất phóng xạ có chu kì bán rã bằng 10 ngày. Sau 30 ngày khối lượng chất phóng xạ chỉ còn lại trong khối đó sẽ bằng bao nhiêu phần lúc ban đầu ? A. 0,5. B. 0,25. C. 0,125 D. 0,33. 40: Chu kì bán rã của hai chất phóng xạ A và B lần lượt là 20 phút và 40 phút. Ban đầu hai khối chất A và B có số lượng hạt nhân như nhau. Sau 80 phút tỉ số các hạt nhân A và B còn lại là A. 1:6. B. 4:1. C. 1:4 D. 1:1. 41: Urani U 238 92 sau nhiều lần phóng xạ α và − β biến thành Pb 206 82 . Biết chu kì bán rã của sự biến đổi tổng hợp này là T = 4,6.10 9 năm. Giả sử ban đầu một loại đá chỉ chứa urani, không chứa chì. Nếu hiện nay tỉ lệ của các khối lượng của urani và chì là m(U)/m(Pb) = 37, thì tuổi của loại đá ấy là A. 2.10 7 năm. B. 2.10 8 năm C. 2.10 9 năm. D. 2.10 10 năm. 42: Một khúc xương chứa 200g C14(đồng vị cácbon phóng xạ) có độ phóng xạ là 375 phân rã/phút. Tính tuổi của khúc xương. Biết rằng độ phóng xạ của cơ thể sống bằng 15 phân rã/phút tính trên 1g cácbon và chu kì bán rã của C14 là 5730 năm. A. 27190 năm. B. 1190 năm. C. 17190 năm D. 17450 năm. 43: U238 phân rã thành Pb206 với chu kì bán rã T = 4,47.10 9 năm. Một khối đá được phát hiện có chứa 46,97mg U238 và 2,135mg Pb206. Giả sử khối đá lúc mới hình thành không chứa nguyên tố chì. Hiện tại tỉ lệ giữa số nguyên tử U238 và Pb206 là bao nhiêu ? A. 19 B. 21. C. 20. D. 22. Dang 3 : phản ứng hạt nhân 44. Cho phản ứng hạt nhân: 3 2 1 1 T D n α + → + Biết m T = 3,01605u; m D = 2,01411u; m α = 4,00260u; m n = 1,00867u; 1u = 931MeV/c 2 . Năng lượng toả ra khi 1 hạt α được hình thành là: A. 16,7MeV B . 17,6MeV C. 11,04MeV D. 23,4MeV 45. Cho phản ứng hạt nhân: 2 3 4 1 1 1 2 0 D T He n+ → + . Biết độ hụt khối của 2 1 D là ∆m D = 0,0024u, ∆ x m = 0,0305u , ∆ = 0, 0087 T m u và 1u = 931MeV/c 2 . Tính năng lượng toả ra của phản ứng. A. 3,25MeV B.17MeV C. 18,06MeV D. 32,5MeV 46. Cho phản ứng + → 2 3 1 1 1 0 X + D T n Biết năng lượng liên kết của các hạt là ∆ = ∆ = ∆ = 2 T X 2,2344 , E 8,0997 , E 28,3955 , 1u = 931MeV/c D E MeV MeV MeV . Tính năng lượng toả ra của phản ứng. 3 A 28,9.10 -12 J. B.19MeV C.2,89.10 -12 J. D. 3,25MeV 47.Cho phản ứng α + → + + 3 2 1 1 17,6H H n Mev biết N A = 6,02.10 23 hat/mol. Năng lượng toả ra khi tổng hợp được 1g khí hêli A.423,808.10 9 J B. 423,808.10 3 J C.503,272.10 3 J D.503,272.10 9 J 48. Cho phản ứng hạt nhân: 3 2 1 1 T D n α + → + Biết m T = 3,01605u; m D = 2,01411u; m α = 4,00260u; m n = 1,00867u; 1u = 931MeV/c 2 . Năng lượng toả ra khi 10 hạt α được hình thành là: A. 23,4MeV B.16,7MeV C. 11,04MeV D. 176MeV 49.Cho phản ứng hạt nhân: 3 2 1 1 T D n α + → + Biết m T = 3,01605u; m D = 2,01411u; m α = 4,00260u; m n = 1,00867u; 1u = 931MeV/c 2 . Năng lượng toả ra khi 1 hạt α được hình thành là: A. 16,7MeV B . 17,6MeV C. 11,04MeV D. 23,4MeV 50.Dùng Prôtôn có động năng 1,2Mev bắn vào 7 3 Li đứng yên thu được hai hạt giống nhau cùng vận tốc. Biết m li7 = 7,014u; m x = 4,0015u; m p = 1,0073u. Cho 1u = 931Mev/c 2 . Động năng của mỗi hạt X là A. 0,6MeV B. 7,24 MeV C.8,25MeV D.9,12MeV 51. Bắn hạt α vào hạt 27 13 Al tạo thành hạt X và 1 0 n . Biết khối lượng các hạt m Al = 26,974u ; m x = 29,97u ; α m = 4,0013u ; m n = 1,0087u ; 1u = 931Mev/c 2 . Động năng tối thiểu của hạt α để xẩy ra phản ứng là A.2,35MeV B. 6,21MeV C.5,23MeV D.3,17MeV 52. Dưới tác dụng của tia γ hạt 12 6 C có thể tách ra thành ba hạt X giống nhau. Biết m x = 4,0026u ; m c = 12u ; 1u = 1,66055.10 -27 Kg ; hằng số Plăng h = 6,625.10 -34 Js. Xác định bước sóng lớn nhất của các lượng tử gama để phản ứng xẩy ra A.1,7.10 -13 m B.1,7.10 -5 m µ C. 0,17.10 -13 m D.1,7.10 -6 m µ 53.Một prôtôn có động năng E đ =1,5MeV bắn vào hạt nhân 7 3 i L đang đứng yên thì sing ra hai hạt nhân X có bản chất giống nhau và không kèm theo bức xạ nào khác . Tính động năng mỗi hạt nhân X. Cho biết m Li =7,0144u, m p =1,0073u 1uc 2 =931MeV;m x =4,0015u A. 9,5MeV B.9,6MeV C.9,7MeV D.4,5MeV 54.Người ta dùng prôtôn bắn phá hạt nhân 9 4 Be đang đứng yên . Hai hạt sinh ra là 4 2 He và X. Biết Prôtôn có động năng E đ =4MeV. Cho rằng độ lớn khối lượng một hạt nhân( đo bằng u) xấp xỉ bằng số khối A của nó. Động năng của hạt nhân X bằng: A.6,225MeV B.2,4946MeV C. 3,575MeV D. 7,236MeV “Nếu bạn muốn lên chỗ cao nhất hãy bắt đầu từ chỗ thấp nhất ” 4 5 . Bài tập vật lý hạt nhân nguyên tử Dạng 1: cấu tạo hạt nhân- độ hụt khối- năng lượng liên kết-năng lượng liên kết riêng 1. Cho biết cấu tạo của hạt nhân nguyên tử 210 84 Po A 84p. mới hình thành không chứa nguyên tố chì. Hiện tại tỉ lệ giữa số nguyên tử U238 và Pb206 là bao nhiêu ? A. 19 B. 21. C. 20. D. 22. Dang 3 : phản ứng hạt nhân 44. Cho phản ứng hạt nhân: 3 2 1 1 T. 0,55.10 23 nguyên tử ô-xi B. Trong 1g khí Hê li có 1,5.10 23 nguyên tử hê li C. Trong 1g khí O 2 có 188.10 20 phân tử ô-xi D. Trong 1g khí CO 2 có 6,85.10 21 nguyên tử ô-xi 6. Hạt α có khối